DE112007002364T5

DE112007002364T5 - Stereoscopic X-ray system and procedure

Info

Publication number: DE112007002364T5
Application number: DE112007002364T
Authority: DE
Inventors: Bassel Kano
Original assignee: Kano Bassel Montreal
Current assignee: Kano Bassel Montreal
Priority date: 2006-10-05
Filing date: 2007-10-04
Publication date: 2009-08-13
Also published as: WO2008043020A2; JP2010505546A; WO2008043020A3; EP2076176A2; CA2664856A1; US7440540B2; KR20090106384A; EP2076176A4; US20080095308A1; US20100278301A1

Abstract

System zum Gewinnen eines stereoskopischen Röntgenbildes eines Objekts, aufweisend:
mindestens ein Gehäuse;
ein Paar von voneinander entfernten Röntgenröhren innerhalb des mindestens einen Gehäuses, wobei jede Röntgenröhre Röntgenstrahlen erzeugt, wenn sie angetrieben werden;
einen Kollimator für jede Röntgenröhre, wobei eine Längsachse jedes Kollimators zwischen seiner zugeordneten Röntgenröhre und dem Objekt ausgerichtet ist, jeder Kollimator die Röntgenstrahlen aus seiner zugeordneten Röntgenröhre so filtert, dass Röntgenstrahlen, die nicht auf das Objekt gerichtet sind, eingeschränkt sind; und
einen digitalen Bildsensor, der von den Kollimatoren entfernt, dem Objekt gegenüberliegend angeordnet ist, wobei der digitale Bildsensor zum Detektieren von Röntgenstrahlen aus den Röntgenröhren und Liefern von Sensordaten für jede Röntgenröhre zum Bilden des stereoskopischen Röntgenbildes vorhanden ist.A system for obtaining a stereoscopic x-ray image of an object, comprising:
at least one housing;
a pair of spaced-apart x-ray tubes within the at least one housing, each x-ray tube generating x-rays as they are driven;
a collimator for each x-ray tube, wherein a longitudinal axis of each collimator is aligned between its associated x-ray tube and the object, each collimator filters the x-rays from its associated x-ray tube so that x-rays that are not directed at the object are restricted; and
a digital image sensor located away from the collimators, facing the object, the digital image sensor for detecting X-rays from the X-ray tubes and providing sensor data for each X-ray tube to form the stereoscopic X-ray image.

Description

Gebietarea

Die offenbarten Verfahren und Systeme betreffen diagnostische bildgebende Systeme, und insbesondere Systeme und Verfahren zum Gewinnen von stereoskopischen Röntgenbildern.The disclosed methods and systems relate to diagnostic imaging Systems, and in particular systems and methods for obtaining stereoscopic X-ray images.

Hintergrundbackground

Röntgentechnik findet viele praktische Anwendungen in der Medizin, Industrie und Wissenschaft. Eine der bekannteren Anwendungen von Röntgenstrahlen ist die Anwendung als ein diagnostisches Werkzeug in der Medizin und Zahnmedizin. Röntgenstrahlen werden als solche eingesetzt, um anatomische Strukturen zu visualisieren und Pathologien, Krankheiten oder anatomische Anomalien zu detektieren. Fortschritte in der Röntgentechnik umfassen die Anwendung von digitaler Röntgenausrüstung, wobei Bilder digital erfasst werden. Die Anwendung von digitaler Röntgenausrüstung kann eine potenziell schädliche Bestrahlung eines Patienten stark reduzieren. Dabei wird schärferes Bilddetail bereitgestellt und auch die Bearbeitung ist leicht.X-ray technology finds many practical applications in medicine, industry and Science. One of the better known uses of X-rays is the application as a diagnostic tool in medicine and dentistry. X-rays are used as such to visualize anatomical structures and to detect pathologies, diseases or anatomical abnormalities. Advances in X-ray technology include the use of digital x-ray equipment, where images are digital be recorded. The application of digital x-ray equipment can be a potential harmful Greatly reduce the radiation exposure of a patient. This is sharper image detail provided and also the editing is easy.

Jedoch wurde die Nützlichkeit von Röntgentechnik durch Schwierigkeiten bei Bereitstellung dreidimensionaler Information bezüglich eines untersuchten Objekts eingeschränkt. Studien im Bereich der Zahnmedizin haben gezeigt, dass für eine genauere Diagnose zwei oder drei in unterschiedlichen Winkeln aufgenommene Röntgenbilder erforderlich sind. Jene Röntgenbilder werden von einem Prüfer üblicherweise im Einzelnen betrachtet und im Kopf des Prüfers bearbeitet und miteinander verglichen, um sich eine dreidimensionale Darstellung vorzustellen.however became the utility of X-ray technology through difficulties in providing three-dimensional information in terms of restricted to a tested object. Studies in the field of Dentistry has shown that for a more accurate diagnosis two or three X-ray images recorded at different angles required are. Those X-rays are usually provided by an auditor considered in detail and edited in the head of the examiner and with each other compared to imagine a three-dimensional representation.

Verschiedene Systeme wurden entwickelt, um dreidimensionale Information zu gewinnen, darunter Transmissions-Röntgenmikroskop und axiale Computertomographie-Scanner (CAT-Scanner, engl. „Computerized Axial Tomography Scanner"). Diese Systeme kombinieren Transmissions- Röntgensysteme mit tomographischen Rekonstruktionsverfahren, um die Wiederherstellung dreidimensionaler Information aus Sätzen von Schnittbildern zu ermöglichen. Diese Systeme erfordern eine große Anzahl von aus verschiedenen Richtungen aufgenommenen Schnittbildern eines Objekts. Die digitalen Bilddaten werden in einem Computer verarbeitet, um ein detailliertes dreidimensionales Bild des zu untersuchenden Objekts zu erzeugen.Various Systems have been developed to gain three-dimensional information including transmission x-ray microscope and axial computed tomography (CAT) scanners Axial Tomography Scanner "). These systems combine transmission x-ray systems using tomographic reconstruction techniques to restore three-dimensional information from sets of sectional images enable. These Systems require a big one Number of slices taken from different directions an object. The digital image data is stored in a computer Processed to give a detailed three-dimensional image of the to create the object to be examined.

Jedoch sind diese Systeme kompliziert und im Allgemeinen teuer, was sie etwas unzugänglich und teuer macht. Außerdem ist die für die Erzeugung eines CAT-Bildes erforderliche Strahlungsmenge sehr hoch im Vergleich zu zweidimensionalen Standardbildern. Deshalb besteht Bedarf an einem System und einem Verfahren zum Entnehmen dreidimensionaler Information aus zweidimensionalen Röntgenbildern, welches System relativ leicht zu gebrauchen, zugänglich und bezahlbar ist und dabei eingeschränkte Bestrahlung eines Patienten oder eines anderen Objekts ermöglicht.however These systems are complicated and generally expensive what they are something inaccessible and expensive. Furthermore is that for the generation of a CAT image required amount of radiation very high compared to two-dimensional standard images. Therefore There is a need for a system and method of removal three-dimensional information from two-dimensional X-ray images, which system is relatively easy to use, accessible and affordable and limited Irradiation of a patient or other object.

ZusammenfassungSummary

Offenbart sind Systeme und Verfahren zum Gewinnen stereoskopischer Röntgenbilder. Das Verfahren umfasst Aufnehmen zweier digitaler Röntgenbilder desselben Objekts aus unterschiedlichen Positionen. Der eingeschlossene Winkel zwischen den Achsen der Röntgenstrahlen für die jeweilige Position stimmt insgesamt mit dem Winkel überein, der von einem Augenpaar gebildet wird, von dem das Objekt betrachtet wird, obwohl größere Winkel verwendet werden können. Die Röntgenstrahlen können von zwei Röntgengeneratoren erzeugt werden, die entweder in einem gemeinsamen Gehäuse oder in getrennten, miteinander verbundenen Gehäusen untergebracht sind. Die Röntgengeneratoren sind voneinander entfernt angeordnet und zielen auf das Objekt, dabei einen geeigneten Winkel bildend. Es wird dafür gesorgt, dass das Objekt nicht bewegt wird. Die Röntgengeneratoren haben vorzugsweise Doppel-Kollimatoren zum Erfassen der Bilder. In diesem Fall braucht der Zeitabstand zwischen der Erzeugung der beiden Röntgenstrahlen nur gleich der Bilderfassungszeit des eingesetzten Sensors zu sein, was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass sich das Objekt bewegt.Disclosed are systems and methods for obtaining stereoscopic x-ray images. The method includes taking two digital X-ray images the same object from different positions. The trapped one Angle between the axes of X-rays for the respective position coincides overall with the angle, which is formed by a pair of eyes, which looks at the object will, though larger angles can be used. The X-rays can of two x-ray generators be generated, either in a common housing or housed in separate, interconnected housings. The X-ray generators are spaced apart and aim at the object, thereby forming an appropriate angle. It is ensured that the object is not moved. The x-ray generators preferably have double collimators for capturing the images. In this case, the time interval between the generation of the both x-rays just to be equal to the image acquisition time of the sensor used, which reduces the likelihood that the object will move.

Die digitalen Daten von dem Sensor für jede Position werden in herkömmlicher Weise verarbeitet, um ein Bild des Objekts aus jeder Position zu liefern. Die erzeugten zwei Bilder werden so dargestellt, dass jedes Auge des Betrachters nur das entsprechende Bild sehen kann. Herkömmliche Darstellungsmethoden dreidimensionaler (3D) Bilder können benutzt werden. Beispielsweise können die Bilder polarisiert sein und durch eine entsprechende Polarisationsbrille sichtbar sein. Die Bilder können vorzugsweise auf einem 3D LCD-Bildschirm, z. B. Sharp Actius^TM RD3D, angezeigt werden. Auf solchen Bildschirmen überlappen sich die zwei Bilder, jedoch werden unterschiedliche Pixel für jedes Bild verwendet. Ein LCD-Filter schränkt den Winkel, in dem Licht von den Pixeln sichtbar ist, so ein, dass das Bild, das dem linken Auge des Betrachtes entspricht, nur durch das linke Auge betrachtet werden kann und umgekehrt. Andere Bildschirme weisen Rippen zum Einschränken des Sichtwinkels für jedes Pixel auf. Andere Methoden zum Betrachten stereoskopischer Bilder umfassen Videobrillen, die dem entsprechenden Auge unterschiedliche Bilder vorzeigen, oder einen 3D-Betrachter mit Spiegeln zum Reflektieren des entsprechenden Bildes von zwei Monitoren zu dem entsprechenden Auge des Betrachters hin.The digital data from the sensor for each position is processed in a conventional manner to provide an image of the object from each position. The generated two images are displayed so that each eye of the observer can only see the corresponding image. Conventional methods of displaying three-dimensional (3D) images can be used. For example, the images can be polarized and be visible through a corresponding polarization glasses. The images may preferably be displayed on a 3D LCD screen, e.g. Sharp Actius ^TM RD3D. On such screens, the two images overlap, but different pixels are used for each image. An LCD filter limits the angle at which light from the pixels is visible so that the image corresponding to the left eye of the subject can be viewed only through the left eye and vice versa. Other screens have ribs for restricting the viewing angle for each pixel. Other methods for viewing stereoscopic images include video glasses that display different images to the corresponding eye, or a 3D viewer with mirrors to reflect inflecting the corresponding image from two monitors to the corresponding eye of the viewer.

In einer Ausführungsform weist ein System zum Gewinnen eines stereoskopischen Röntgenbildes eines Objekts auf: mindestens ein Gehäuse, ein Paar von voneinander entfernten Röntgenröhren innerhalb mindestens eines Gehäuses, wobei jede Röntgenröhre Röntgenstrahlen erzeugen, wenn sie angetrieben wird, einen Kollimator für jede Röntgenröhre und einen digitalen Bildsensor, der von den Kollimatoren entfernt, vor dem Objekt angeordnet ist. Eine Längsachse jedes Kollimators ist zwischen seiner zugeordneten Röntgenröhre und dem Objekt ausgerichtet. Jeder Kollimator filtert die Röntgenstrahlen aus seiner zugeordneten Röntgenröhre so, dass Röntgenstrahlen, die nicht auf das Objekt gerichtet sind, eingeschränkt sind. Der digitale Bildsensor detektiert Röntgenstrahlen aus den Röntgenröhren und liefert Sensordaten für jede Röntgenröhre zum Bilden des stereoskopischen Röntgenbildes. In mancher Hinsicht können die Röntgenröhren innerhalb eines einzigen Gehäuses untergebracht sein.In an embodiment has a system for obtaining a stereoscopic X-ray image of an object: at least one housing, a pair of each other removed x-ray tubes within at least one housing, each X-ray tube X-rays when powered, produce a collimator for each x-ray tube and a digital image sensor away from the collimators the object is arranged. A longitudinal axis of each collimator is aligned between its associated x-ray tube and the object. Each collimator filters the x-rays from its associated x-ray tube so that X-rays, are not restricted to the object. The digital image sensor detects X-rays from the X-ray tubes and provides sensor data for every x-ray tube for Forming the stereoscopic X-ray image. In some ways you can the x-ray tubes inside a single case be housed.

In einer Hinsicht kann das System einen Prozessor in Kommunikation mit dem digitalen Bildsensor aufweisen, um die Sensordaten zu gewinnen und Bilddaten zu liefern, und eine Anzeige in Kommunikation mit dem Prozessor aufweisen, um die Bilddaten zu gewinnen und das stereoskopische Röntgenbild zum Betrachten zu liefern. Die Anzeige kann ferner einen Filter zum Einschränken des Betrachtens eines Bereichs des stereoskopischen Röntgenbildes, das den durch den Sensor detektierten Röntgenstrahlen aus einer der Röntgenröhren entspricht, auf das Betrachten durch ein Auge eines Betrachters aufweisen, wobei eine Position des Auges bezüglich der Anzeige einer Position einer der Röntgenröhren bezüglich des Objekts entspricht. Die Anzeige kann eine Flüssigkristallanzeige (LCD) sein und der Filter kann den Winkel einschränken, in dem Licht aus einem Pixel der LCD betrachtet werden kann. Die Anzeige kann eine Anzeige-Brille mit je einer Anzeige für jedes Auge eines Betrachters sein, wobei jede Anzeige einen Bereich des stereoskopischen Röntgenbildes anzeigt, das den von dem Sensor detektierten Röntgenstrahlen aus einer der Röntgenröhren entspricht.In In one sense, the system may be in communication with a processor with the digital image sensor to obtain the sensor data and to provide image data, and an advertisement in communication with the processor to capture the image data and the stereoscopic X-ray picture for To deliver. The display may further include a filter for restrict viewing a region of the stereoscopic x-ray image, the detected by the sensor X-rays from one of Corresponds to X-ray tubes, have viewing by an observer's eye, wherein a position of the eye with respect the display of a position of one of the x-ray tubes with respect to the object corresponds. The display can be a liquid crystal display (LCD) and the filter can restrict the angle, in the light from a pixel of the LCD can be viewed. The ad can be a display goggles, each with a display for each eye of an observer wherein each display is a region of the stereoscopic x-ray image indicating that the X-rays detected by the sensor from one of the X-ray tubes corresponds.

Ein Transformator kann die Eingangsspannung in die Betriebsspannung der Röntgenröhre zur Ausstrahlung der Röntgenstrahlen umwandeln. Ein Netzschalter kann die Eingangsspannung einschränken. Ein Umschalter kann die Betriebsspannung zwischen den Röntgenröhren umschalten. Ein Timer kann den Umschalter aktivieren.One Transformer can change the input voltage to the operating voltage the X-ray tube to the radiation the X-rays convert. A power switch can limit the input voltage. One Switcher can switch the operating voltage between the X-ray tubes. A timer can activate the switch.

In einer Ausführungsform kann ein Verfahren zum Gewinnen eines stereoskopischen Röntgenbildes eines Objekts umfassen: unter Spannung Setzen einer ersten Röntgenröhre zum Ausstrahlen von Röntgenstrahlen in Richtung zu dem Objekt, unter Spannung Setzen einer von der ersten entfernten zweiten Röntgenröhre zum Ausstrahlen von Röntgenstrahlen in Richtung zu dem Objekt, Detektieren der ausgestrahlten Röntgenstrahlen durch einen Sensor zum Gewinnen von Sensordaten, Verarbeitung der Sensordaten zum Gewinnen von Bilddaten und Anzeigen der Bilddaten zum Liefern eines stereoskopischen Röntgenbildes des Objekts. In mancher Hinsicht kann das Verfahren umfassen: Beibehalten der Positionen der ersten und der zweiten Röntgenröhre, des Sensors und des Objekts während des Betreibens und Detektierens.In an embodiment may be a method for obtaining a stereoscopic X-ray image of an object include: energizing a first x-ray tube for Radiating X-rays Towards the object, putting one of the first under tension removed second x-ray tube for Radiating X-rays toward the object, detecting the emitted X-rays by a sensor for obtaining sensor data, processing the Sensor data for obtaining image data and displaying the image data for providing a stereoscopic x-ray image of the object. In In some ways, the method may include: maintaining the positions the first and the second x-ray tube, the Sensors and the object during of operating and detecting.

Das Verfahren kann umfassen: Verbinden mit einer Spannungsquelle und Umwandlung der Spannung für die Röntgenröhren. Das Verfahren kann umfassen: Einschränken der Spannung für die Röntgenröhren.The The method may include: connecting to a voltage source and Conversion of voltage for the x-ray tubes. The The method may include restricting the tension for the x-ray tubes.

In einer Hinsicht kann das Detektieren umfassen: Herunterladen der durch Detektieren der aus der ersten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen gewonnenen Sensordaten zu einem Prozessor und Herunterladen der durch Detektieren der aus der zweiten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen gewonnenen Sensordaten zu dem Prozessor. Vor dem Betreiben der zweiten Röntgenröhre kann die erste Röntgenröhre ausgeschaltet werden und können die durch Detektieren der aus der ersten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen gewonnenen Sensordaten in dem Sensor gelöscht werden.In In one sense, the detecting may include: downloading the by detecting the X-rays emitted from the first X-ray tube obtained sensor data to a processor and download the by detecting the X-rays emitted from the second X-ray tube gained sensor data to the processor. Before operating the second X-ray tube can turned off the first X-ray tube can and can by detecting the X-rays emitted by the first X-ray tube obtained sensor data are deleted in the sensor.

In einer Hinsicht kann die Anzeige umfassen: Filterung des stereoskopischen Röntgenbildes zum Einschränken des Betrachtens eines Bereichs des stereoskopischen Röntgenbildes, das den durch den Sensor detektierten Röntgenstrahlen aus einer der Röntgenröhren entspricht, auf Betrachten durch ein Auge eines Betrachters, wobei eine Position des Auges bezüglich der Anzeige einer Position einer der Röntgenröhren bezüglich des Objekts entspricht. Filterung kann umfassen: Einschränken eines Winkels, in dem Licht aus einem Pixel der LCD betrachtet werden kann.In In one sense, the display may include: stereoscopic filtering X-ray image for limiting viewing a region of the stereoscopic x-ray image, which corresponds to the X-rays detected by the sensor from one of the X-ray tubes, looking through an eye of an observer, taking a position of the eye the display of a position of one of the x-ray tubes with respect to the object corresponds. Filtering may include: Restrict an angle in which light from one pixel of the LCD is viewed can.

In einer Hinsicht kann die Anzeige umfassen: Anzeigen eines ersten Bereichs des stereoskopischen Röntgenbildes, das den aus der ersten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen entspricht, die durch den Sensor detektiert wurden, für eine erstes Auge eines Betrachters und Anzeigen eines zweiten Bereichs des stereoskopischen Röntgenbildes, das den aus der zweiten Röntgenröhre ausgestrahlten Röntgenstrahlen entspricht, die durch den Sensor detektiert wurden, für eine zweites Auge des Betrachters.In In one sense, the display may include: displaying a first one Area of the stereoscopic x-ray image, that emitted from the first X-ray tube X-rays corresponds detected by the sensor for a first Eye of a viewer and viewing a second area of the stereoscopic X-ray picture that the emitted from the second X-ray tube X-rays corresponds detected by the sensor for a second Eye of the beholder.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist eine schematische Darstellung eines stereoskopischen Röntgensystems; und 1 is a schematic representation of a stereoscopic X-ray system; and

2 ist ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Gewinnen stereoskopischer Röntgenbilder. 2 Fig. 10 is a block diagram of a method of obtaining stereoscopic X-ray images.

Beschreibungdescription

Um ein allgemeines Verständnis zu gewähren, werden nun bestimmte illustrative Ausführungsformen beschrieben; jedoch ist für den Fachmann verständlich, dass die hier beschriebene Vorrichtung adaptiert und modifiziert werden kann, um eine Vorrichtung für andere geeigneten Anwendungen bereitzustellen und dass andere Zusätze und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne die Rahmen der hier beschriebenen Systeme und Verfahren zu verlassen.Around a general understanding to grant Certain illustrative embodiments will now be described; however is for the person skilled in the art understands that the device described here adapts and modifies can be a device for other suitable applications to provide and that made other additions and modifications can be without the scope of the systems and methods described herein leave.

Wenn nicht anders angegeben, können die erläuterten Ausführungsformen als solche verstanden werden, die beispielhafte Merkmale von wechselnden Details bereitstellen, und deshalb können, wenn nicht anders angegeben, Merkmale, Komponenten, Module, und/oder Aspekte der Erläuterungen anders kombiniert, getrennt, umgetauscht, und/oder umgeordnet werden, ohne die offenbarten Systeme und Verfahren zu verlassen. Außerdem sind die Formen und Größen von Komponenten ebenfalls beispielhaft und können, wenn nicht anders angegeben, geändert werden, ohne die offenbarten Systeme oder Verfahren zu beeinflussen. In der gesamten vorliegenden Offenbarung kann die Verwendung der Artikel „ein" oder „eine" zum Modifizieren eines Substantivs als unbestimmter Artikel verstanden werden, der ein oder mehr als ein modifiziertes Substantiv einschließt, wenn nicht anders angegeben.If not stated otherwise the explained embodiments as such, the exemplary features of changing Provide details, and therefore, unless otherwise stated, Features, components, modules, and / or aspects of the explanations otherwise combined, separated, exchanged, and / or rearranged without to abandon the disclosed systems and methods. Besides, they are the shapes and sizes of Components are also exemplary and may be changed unless otherwise indicated without affecting the disclosed systems or methods. In Throughout the present disclosure, the use of the articles "a" or "an" may be to modify of a noun to be understood as an indefinite article, the one or more than one modified noun, if not stated otherwise.

1 ist eine schematische Darstellung eines Systems 10 zum Erzeugen stereoskopischer Röntgenbilder. Ein Transformator 12 innerhalb eines Gehäuses 14 des Systems 10 ist mit einer Spannungsquelle 3 über einen Netzschalter 16 verbunden. Der Netzschalter 16 kann außerhalb angeordnet sein, um die Bestrahlung des Operators zu vermeiden. Der Transformator 12 wandelt die Eingangsspannung von der Spannungsquelle 3 um, um eine hohe Spannung für die Elektroden (nicht gezeigt) von Röntgenröhren 18a und 18b bereitzustellen. Die Röntgenröhren 18a, 18b funktionieren in herkömmlicher Weise und erzeugen Röntgenstrahlen. Z. B. erhitzt der Strom in einer Kathode einen Glühdraht, der Elektronen in einer hohen Geschwindigkeit zu einer Wolframanode zerstäubt. Ein Hochgeschwindigkeitselektron kann ein Elektron aus einem niedrigeren Orbital eines Wolframatoms herausschlagen und ein Elektron aus einem höheren Orbital kann auf das niedrigere Energieniveau herunterfallen und dabei ein hochenergetisches Röntgenphoton freilassen. Ein Umschalter 20 kann die Betriebsspannung zwischen den Röntgenröhren 18a und 18b umschalten. Der Umschalter 20 kann einen Timer 22 zum automatischen Umschalten der Betriebsspannung aufweisen. 1 is a schematic representation of a system 10 for generating stereoscopic X-ray images. A transformer 12 within a housing 14 of the system 10 is with a voltage source three via a power switch 16 connected. The power switch 16 may be located outside to avoid the irradiation of the operator. The transformer 12 converts the input voltage from the voltage source three order a high voltage for the electrodes (not shown) of x-ray tubes 18a and 18b provide. The x-ray tubes 18a . 18b work in a conventional manner and produce X-rays. For example, the current in a cathode heats a filament that atomizes electrons at high velocity into a tungsten anode. A high-speed electron can knock out an electron from a lower orbital of a tungsten atom, and an electron from a higher orbital can fall down to the lower energy level, releasing a high-energy x-ray photon. A switch 20 can the operating voltage between the x-ray tubes 18a and 18b switch. The switch 20 can a timer 22 have for automatically switching the operating voltage.

Kollimatorröhren 24a, 24b absorbieren unerwünschte Röntgenstrahlen, um die ausgestrahlten Röntgenstrahlen auf eine Richtung entlang der Längsachsen 26a, 26b der Kollimatorröhren 24a, 24b effektiv einzuschränken. In dieser Weise werden die ausgestrahlten Röntgenstrahlen so gefiltert, dass nur solche, die im Wesentlichen parallel zu Achsen 26a, 26b verlaufen und die insgesamt zu einem Objekt 5 hin konvergieren, durch die Kollimatorröhren 24a, 24b durchgelassen werden. Platten 28a, 28b aus Reinaluminium können auf dem Weg der Röntgenstrahlen angeordnet sein, um energiearme Röntgenstrahlen auszufiltern, die das Objekt nicht durchdringen könnten und daher nicht nützlich für die Erzeugung von Bildern wären. Ein Bildsensor 30 erfasst die Röntgenphotonen digital, die durch das Objekt passieren, und die durch den Sensor 30 erfassten digitalen Sensordaten werden zu einem Prozessor 32 übertragen (Pfeil 34, 1). Der Prozessor 32 verarbeitet die von jeder Röntgenröhre 18a, 18b gewonnenen Sensordaten, um Bilddaten für ein Paar von zweidimensionalen Bildern 36a, 36b zu gewinnen, die auf einer Anzeige 38 dargestellt werden.collimator tubes 24a . 24b absorb unwanted X-rays to the emitted X-rays in a direction along the longitudinal axes 26a . 26b the collimator tubes 24a . 24b effectively restrict. In this way, the emitted X-rays are filtered so that only those that are substantially parallel to axes 26a . 26b run and the total to an object 5 converge through the collimator tubes 24a . 24b be let through. plates 28a . 28b of pure aluminum may be placed in the path of X-rays to filter out low-energy X-rays that could not penetrate the object and therefore would not be useful for the production of images. An image sensor 30 digitally captures the x-ray photons that pass through the object and those through the sensor 30 captured digital sensor data become a processor 32 transferred (arrow 34 . 1 ). The processor 32 Processes of each X-ray tube 18a . 18b to obtain image data for a pair of two-dimensional images 36a . 36b to win on an ad 38 being represented.

Die zwei resultierenden Bilder 36a, 36b werden so angezeigt, dass nur das Bild für die Röntgenröhre, die der Position des Auges des Betrachters entspricht, in diesem Auge empfangen wird, wodurch dem Anwender ein 3D-Bild 36 bereitgestellt wird. Bekannte Methoden für Anzeigen von 3D-Bildern können eingesetzt werden. Z. B. können die Bilder polarisiert und/oder gefärbt sein und durch entsprechende Polarisations- und/oder Farbbrillen betrachtet werden. Vorzugsweise können die Bilder auf einem 3D LCD-Bildschirm angezeigt werden, z. B. Sharp Actius^TM RD3D. Auf solchen Bildschirmen werden die zwei Bilder überlappt, jedoch werden separate Pixel für jedes Bild benutzt. Ein LCD-Filter schränkt den Winkel, in dem Licht von den Pixeln betrachtet werden kann, so ein, dass das Bild, das dem linken Auge des Betrachters entspricht, nur von dem linken Auge betrachtet werden kann und umgekehrt. Andere Arten von Anzeigen umfassen Bildschirme mit Rippen, die den Sichtwinkel für jedes Pixel einschränken; Anzeige-Brillen, die Bilder dem entsprechenden Auge separat anzeigen; 3D-Betrachter mit Spiegeln zum Reflektieren des entsprechenden Bildes von zwei Monitoren zu dem entsprechenden Auge des Betrachters hin; und andere Arten sind bekannt.The two resulting pictures 36a . 36b are displayed so that only the image for the X-ray tube corresponding to the position of the eye of the observer is received in that eye, giving the user a 3D image 36 provided. Well-known methods for viewing 3D images can be used. For example, the images may be polarized and / or colored and viewed through appropriate polarization and / or color glasses. Preferably, the images may be displayed on a 3D LCD screen, e.g. B. Sharp Actius ^TM RD3D. On such screens, the two images are overlapped, but separate pixels are used for each image. An LCD filter limits the angle at which light from the pixels can be viewed so that the image corresponding to the viewer's left eye can be viewed only from the left eye and vice versa. Other types of displays include screens with ribs that restrict the viewing angle for each pixel; Display glasses that display images separately to the corresponding eye; 3D viewers with mirrors for reflecting the corresponding image from two monitors to the corresponding eye of the viewer; and other species are known.

2 ist ein Blockdiagramm eines Verfahrens 100, mittels dessen das System 10 stereoskopische Röntgenbilder zum Betrachten erzeugt. Das Röntgensystem 10 wird mittels des Netzschalters 16 aktiviert (102). Wenn das System 10 aktiviert ist, ist der Transformator 12 an (104). Der Netzschalter 16 kann den Transformatorstrom so einschränken, dass im System 10 der zum Gewinnen der Bilddaten erforderliche Strom fließt, damit das stereoskopische Bild erzeugt werden kann. Der Netzschalter 16 kann in Verbindung mit dem Umschalter 20 und dem Timer 22 betätigt werden, um die Expositionszeit einzuschränken, d. h. die Zeit, in der das Objekt 5 mit Röntgenstrahlen bestrahlt wird. Der Transformator 12 wandelt (106) die Eingangsspannung um, um die erforderliche Hochspannung für das Elektrodenpaar einer ersten Röntgenröhre 18a bereitzustellen und somit die erste Röhre einzuschalten (108). Für die Illustration und nicht als Einschränkung werden hier die Systeme und Verfahren beschrieben, in denen die Röntgenröhre 18a als erste eingeschaltet und die Röntgenröhre 18b als zweite eingeschaltet wird. Es ist verständlich, dass die Reihenfolge, in der die Röhren eingeschaltet werden, keinerlei Auswirkung auf das Funktionieren der beschriebenen Systeme und Verfahren hat. 2 is a block diagram of a method 100 by means of which the system 10 stereoscopic x-ray images for viewing. The X-ray system 10 is by means of the power switch 16 activated ( 102 ). If the system 10 is activated, is the transformer 12 at ( 104 ). The power switch 16 can restrict the transformer current so that in the system 10 the current required to obtain the image data flows to enable the stereoscopic image to be generated. The power switch 16 can in conjunction with the switch 20 and the timer 22 be pressed to limit the exposure time, ie the time in which the object 5 is irradiated with X-rays. The transformer 12 converts ( 106 ) the input voltage to the required high voltage for the electrode pair of a first x-ray tube 18a to provide and thus turn on the first tube ( 108 ). By way of illustration and not limitation, the systems and methods are described in which the X-ray tube 18a turned on first and the X-ray tube 18b is turned on as the second. It will be understood that the order in which the tubes are turned on has no effect on the functioning of the described systems and methods.

Nachdem die Röntgenröhre 18a, gesteuert von dem Timer 22, zum Gewinnen von Sensordaten (110) durch den Bildsensor 28 zum Erzeugen eines digitalen Bildes lang genug eingeschaltet war, schaltet der Umschalter 20 die erste Röntgenröhre 18a aus (112). Der Bildsensor 28 kann die Sensordaten, die durch die aus der ersten Röntgenröhre 18a ausgestrahlten Röntgenstrahlen erzeugt werden, zu dem Prozessor 30 herunterladen (114). Nach einer Zeit, die zum Löschen des Bildsensors 28 erforderlich ist (116), gesteuert von dem Timer 22, wird der Umschalter 20 aktiviert (118), sodass die zweite Röntgenröhre 18b eingeschaltet wird (120).After the X-ray tube 18a controlled by the timer 22 , for obtaining sensor data ( 110 ) through the image sensor 28 was turned on long enough to generate a digital image, the switcher switches 20 the first x-ray tube 18a out ( 112 ). The image sensor 28 can get the sensor data by the one from the first x-ray tube 18a emitted X-rays are generated to the processor 30 download ( 114 ). After a time to clear the image sensor 28 is required ( 116 ), controlled by the timer 22 , the switch becomes 20 activated ( 118 ), so the second x-ray tube 18b is switched on ( 120 ).

Nachdem die Röntgenröhre 18b, gesteuert von dem Timer 22, zum Gewinnen von Sensordaten (122) durch den Bildsensor 28 zum Erzeugen eines digitalen Bildes lang genug eingeschaltet war, schaltet der Umschalter 20 die zweite Röntgenröhre 18b aus (124). Der Timer 22 kann in Verbindung mit dem Netzschalter 16 betätigt werden, um die Betriebsspannung des Transformators 12 einzuschränken, sodass, wenn die Röntgenröhre 18b ausgeschaltet wird, der Netzschalter 16 aktiviert werden kann, um den Transformator 12 auszuschalten, wie mit dem gestrichelt eingezeichneten Block 126 angegeben. Der Netzschalter 16 kann den Transformator 12 als eine störungssichere Maßnahme nach einer vorgegebenen Zeit unabhängig ausschalten.After the X-ray tube 18b controlled by the timer 22 , for obtaining sensor data ( 122 ) through the image sensor 28 was turned on long enough to generate a digital image, the switcher switches 20 the second x-ray tube 18b out ( 124 ). The timer 22 can in conjunction with the power switch 16 be operated to the operating voltage of the transformer 12 restrict, so if the X-ray tube 18b is turned off, the power switch 16 can be activated to the transformer 12 to turn off, as with the dashed block 126 specified. The power switch 16 can the transformer 12 as a fail-safe action after a predetermined time independently off.

Der Bildsensor 28 kann die Sensordaten, die durch die aus der zweiten Röntgenröhre 18b ausgestrahlten Röntgenstrahlen erzeugt werden, zu dem Prozessor 30 herunterladen (128). Für die Illustration werden das Herunterladen der Sensordaten aus dem Bildsensor 28 zu dem Prozessor 30 (Blöcke 114, 128) nach dem Ausschalten der Röntgenröhren 18a, 18b gezeigt. Jedoch kann der Bildsensor 28 die Sensordaten zu dem Prozessor 30 herunterladen, während die Röntgenröhren 18a, 18b eingeschaltet sind oder während die Röntgenröhren 18a, 18b eingeschaltet sind und nachdem die Röntgenröhren 18a, 18b ausgeschaltet wurden, abhängig von der Konfiguration des Bildsensors 28 und des Prozessors 30.The image sensor 28 The sensor data taken by the second X-ray tube 18b emitted X-rays are generated to the processor 30 download ( 128 ). For illustration, downloading the sensor data from the image sensor 28 to the processor 30 (Blocks 114 . 128 ) after switching off the X-ray tubes 18a . 18b shown. However, the image sensor can 28 the sensor data to the processor 30 download while the x-ray tubes 18a . 18b are turned on or while the x-ray tubes 18a . 18b are turned on and after the x-ray tubes 18a . 18b have been switched off, depending on the configuration of the image sensor 28 and the processor 30 ,

Der Prozessor 30 verarbeitet (130) die Sensordaten, um Bilddaten zu gewinnen, die einem zweidimensionalen Röntgenbild für die Röntgenröhre 18a und einem zweidimensionalen Röntgenbild für die Röntgenröhre 18b entsprechen. Die Bilddaten werden zu einer Anzeige 36 übertragen (132). Mittels der Bilddaten aus dem Prozessor 30 zeigt (134) die Anzeige 36 die Bilddaten so an, dass ein Betrachter ein 3D-Röntgenbild des Objekts wahrnimmt, wie bezüglich der Anzeige 36 beschrieben.The processor 30 processed ( 130 ) the sensor data to obtain image data that is a two-dimensional x-ray image for the x-ray tube 18a and a two-dimensional x-ray image for the x-ray tube 18b correspond. The image data becomes an indication 36 transfer ( 132 ). Using the image data from the processor 30 shows ( 134 ) the ad 36 the image data so that a viewer perceives a 3D X-ray image of the object, as with respect to the display 36 described.

Obwohl das stereoskopische System und Verfahren bezüglich einer spezifischen Ausführungsform beschrieben wurde, sind sie nicht so eingeschränkt. Offensichtlich können viele Modifikationen und Variationen ersichtlich werden angesichts der oben angegebenen Lehre. Z. B. kann der Timer 22 mit dem Netzschalter 16 konfiguriert sein, oder separat entlang einer Netzleitung 40, die den Transformator 12 speist. Alternativ kann jeder der Röntgenröhren 24a, 24b innerhalb eines Gehäuses untergebracht sein, die miteinander verbunden sein können, um das Gehäuse 14 zu bilden. Ähnlich kann jede Röntgenröhre 24a, 24b ihren eigenen Transformator 12 aufweisen und der Umschalter 20 kann mit dem Netzschalter 16 konfiguriert sein, um zwischen den Transformatoren 12 umzuschalten. Elemente, Komponenten, Module, und/oder deren Teile, die so beschrieben sind und/oder anderweitig in den Zeichnungen so dargestellt sind, als dass sie mit irgendetwas in Verbindung stehen, dem zugeordnet sind und/oder darauf basieren, können verstanden werden in dieser Weise direkt und/oder indirekt in Verbindung zu stehen, zugeordnet zu sein und/oder zu basieren, wenn nicht anders angegeben.Although the stereoscopic system and method have been described with respect to a specific embodiment, they are not so limited. Obviously, many modifications and variations will become apparent in light of the above teachings. For example, the timer can 22 with the power switch 16 be configured, or separately along a power line 40 that the transformer 12 fed. Alternatively, each of the x-ray tubes 24a . 24b be housed within a housing, which may be interconnected to the housing 14 to build. Similarly, any x-ray tube 24a . 24b her own transformer 12 and the switch 20 can with the power switch 16 be configured to switch between the transformers 12 switch. Elements, components, modules, and / or parts thereof that are so described and / or otherwise illustrated in the drawings as being associated with, associated with, and / or based upon anything may be understood in this Being directly and / or indirectly associated, assigned and / or based on unless otherwise stated.

Viele zusätzliche Änderungen in den hier beschriebenen und erläuterten Details, Materialien, und Anordnung der Teile können von dem Fachmann vorgenommen werden.Lots additional changes in the details described and discussed herein, materials, and arrangement of the parts can be made by a person skilled in the art.

ZusammenfassungSummary

Offenbart sind Systeme und Verfahren zum Gewinnen stereoskopischer Röntgenbilder. Das Verfahren umfasst Aufnehmen zweier digitaler Röntgenbilder eines Objekts aus unterschiedlichen Positionen. Der Winkel zwischen den Achsen der Röntgenstrahlen für die jeweilige Position stimmt insgesamt mit dem Winkel zwischen zwei Augen überein, die das Objekt betrachten, obwohl größere Winkel auch möglich sind. Die Röntgenstrahlen können durch zwei Röntgengeneratoren erzeugt werden, die entweder in einem gemeinsamen Gehäuse oder in getrennten, miteinander verbundenen Gehäusen untergebracht sind. Die Röntgengeneratoren sind voneinander entfernt angeordnet und zielen auf das Objekt, dabei einen geeigneten Winkel bildend. Es wird dafür gesorgt, das Objekt nicht zu bewegen. Die Röntgengeneratoren haben vorzugsweise Doppel-Kollimatoren zum Erfassen der Bilder. In diesem Fall braucht der Zeitabstand zwischen der Erzeugung der beiden Röntgenstrahlen nur gleich der Bilderfassungszeit des eingesetzten Sensors zu sein, was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass sich das Objekt bewegt.Disclosed are systems and methods for obtaining stereoscopic x-ray images. The method includes taking two digital x-ray images of an object from different positions. The angle between the axes of the X-rays for each position coincides in total with the angle between two eyes, the to look at the object, although larger angles are possible. The X-rays can be generated by two X-ray generators, which are either housed in a common housing or in separate, interconnected housings. The X-ray generators are spaced apart and aim at the object, forming a suitable angle. It is taken care not to move the object. The X-ray generators preferably have double collimators for capturing the images. In this case, the time interval between the generation of the two X-rays need only be equal to the image acquisition time of the sensor used, which reduces the likelihood that the object will move.

Claims

System for obtaining a stereoscopic X-ray image an object comprising: at least one housing; one Pair of spaced x-ray tubes within the at least a housing, each X-ray tube X-rays generated when they are powered; a collimator for each x-ray tube, wherein a longitudinal axis each collimator is aligned between its associated x-ray tube and the object, each collimator the x-rays filters out of its associated x-ray tube so that X-rays, are not restricted to the object; and a digital image sensor that removes from the collimators, opposite the object is arranged, wherein the digital image sensor for detecting X-rays from the x-ray tubes and Providing sensor data for every x-ray tube for Forming the stereoscopic X-ray image is available.

The system of claim 1, further comprising: one Processor in communication with the digital image sensor, wherein the Processor recovers the sensor data and provides image data; and a Display in communication with the processor, the display displaying the Image data wins and provides the stereoscopic X-ray image for viewing.

The system of claim 2, wherein the display further a filter for limiting viewing a region of the stereoscopic x-ray image, which detects the X-rays detected by the sensor from one of the X-ray tubes corresponds to has viewing through an eye of an observer, wherein a position of the eye relative to the Display a position of one of the x-ray tubes with respect to the object corresponds.

The system of claim 3, wherein the pair of each other removed x-ray tubes within a single case is housed.

The system of claim 3, wherein the display further having: a liquid crystal display (LCD); and the filter limits the angle in which light from a pixel of the LCD is considered can be.

The system of claim 5, further comprising: one Transformer for converting the input voltage into the operating voltage the X-ray tube to Radiation of X-rays.

The system of claim 6, further comprising: one Power switch for limiting the input voltage.

The system of claim 5, further comprising: one Switch for switching the operating voltage between the X-ray tubes.

The system of claim 8, further comprising: one Timer to activate the switch.

The system of claim 5, wherein the pair of each other removed x-ray tubes within a single housing is housed.

The system of claim 2, wherein the display is a display goggle with one ad each for has each eye of an observer, each display one Indicating the area of the stereoscopic X-ray image, the detected by the sensor X-rays from one of X-ray tubes corresponds.

The system of claim 2, wherein the display comprises: a first display for displaying a region of the stereoscopic X-ray image, the X-rays detected by the sensor from a first corresponds to the X-ray tubes; a second display for displaying a region of the stereoscopic X-ray image, the X-rays detected by the sensor from a second corresponds to the X-ray tubes; and Means for separately aligning the images from the first and the second display to the corresponding eye of an observer.

The system of claim 1, further comprising: one Transformer for converting the input voltage into the operating voltage the X-ray tube to Radiation of X-rays.

The system of claim 13, further comprising: one Power switch for limiting the input voltage.

The system of claim 1, further comprising: a switch for switching the operating voltage between the X-ray tubes.

The system of claim 15, further comprising: one Timer to activate the switch.

The system of claim 1, wherein the pair of each other removed x-ray tubes within a single housing is housed.

Method for obtaining a stereoscopic X-ray image an object includes: put a first x-ray tube under tension Radiating X-rays towards the object; energized one of the first removed second x-ray tube for Radiating X-rays towards the object; Detecting the emitted X-rays a sensor for obtaining sensor data; Processing the Sensor data for obtaining image data; and Display the image data for providing a stereoscopic x-ray image of the object.

The method of claim 18, further comprising: Connect with a voltage source; and Conversion of the voltage for the X-ray tubes.

The method of claim 19, comprising: Restrict the Tension for the x-ray tubes.

The method of claim 18, wherein the detecting includes: Download by detecting the one from the first X-ray tube emitted X-rays won Sensor data to a processor; and Download the through Detecting the emitted from the second X-ray tube X-rays gained sensor data to the processor.

The method of claim 18, further comprising: Turn off the first X-ray tube the operation of the second X-ray tube; and Delete the by detecting the X-rays emitted from the first X-ray tube obtained sensor data in the sensor.

The method of claim 18, wherein the displaying comprises: filtering of the stereoscopic X-ray image for limiting viewing a region of the stereoscopic x-ray image, which corresponds to the X-rays detected by the sensor from one of the X-ray tubes, looking through the one eye of an observer, being the position of the eye with respect the display of a position of one of the x-ray tubes with respect to the object corresponds.

The method of claim 23, wherein the filtering includes: restrict the angle in which light is viewed from a pixel of the LCD can.

The method of claim 18, wherein the displaying comprises: Show a first region of the stereoscopic X-ray image, which from the first X-ray tube emitted X-rays corresponds detected by the sensor to a first Eye of a viewer; and Display a second area the stereoscopic X-ray image, that emitted from the second X-ray tube X-rays corresponds to that detected by the sensor to a second one Eye of the beholder.

The method of claim 18, further comprising: maintain the positions of the first and second x-ray tubes, the sensor and the object during the Operating and detecting.